[发明专利]一种全工况湿法脱硫尾气收水消白烟系统及方法

说明书

本发明公开了一种全工况湿法脱硫尾气收水消白烟系统及方法，其特征在于，主要包括脱硫塔（1）、沉淀池（2）、清水池（3）、降温泵（4）、冷却塔（5）、循环水箱（6）和冷凝泵（7），所述脱硫塔（1）上设有进气口（11）和出气口（12），所述脱硫塔（1）内从下往上依次设有脱硫喷淋层（1‑1）、除雾器层（1‑2）、除雾器冲洗层（1‑3）、第一升气盘（1‑4）、一段冷凝喷淋层（1‑5）、第二升气盘（1‑6）、二段冷凝喷淋层（1‑7）、除雾收水层（1‑8）和加热器层（1‑9）。与现有技术相比，本发明具有投资成本低、运行能耗低的特点，可根据环境温度及锅炉负荷变化来控制实现全工况、全季节气候下烟气收水与消白烟。

技术领域

本发明涉及一种全工况湿法脱硫尾气收水消白烟系统及方法，属于资源与环境保护领域。

背景技术

湿法脱硫尾气的排烟温度在50℃～55℃，为过饱和湿烟气，排放进入低温环境空气后，与环境空气换热进一步冷凝，形成大量凝结水雾而出现白烟现象，出口烟气向环境中排放大量蒸发水分是湿法脱硫装置耗水量大的最主要原因。在冬季气候条件下，环境空气温度低、密度大，大气稳定度高，湿法脱硫尾气排放的大量水分在空气中难以扩散，极易在排放源附近累积。同时，湿法脱硫尾气还携带大量未除尽的石膏浆液液滴、粉尘颗粒物、氮氧化物(NO_x)、硫氧化物 (SO_x)等多种污染物。这些污染物在冬季稳定度较高的大气环境中随凝结水雾悬浮于大气中不断富集，是形成冬季区域性雾霾的主要诱因之一。在复杂的气候条件下，悬浮于空气中的水雾还会促进空气中污染物的二次反应，进一步加剧冬季区域性雾霾的形成。

针对湿法脱硫尾气白烟污染问题，主要通过降低湿法脱硫出口烟气排放湿度，实现出口烟气不饱和排放，提高烟气扩散速度来达到消白烟的目的，常用的方法有直接加热法、混风法、MGGH烟气换热法及烟气冷凝再热法。烟气直接加热法及混风法消白烟仅仅只是降低烟气的排放湿度，不具备烟气中水资源回收及污染物脱除功能，且在冬季低温环境下需要的加热量及混风量巨大，不能适应低温环境消白烟；MGGH烟气换热法通过对原烟气进行取热降温，用于对脱硫后烟气进行加热升温来实现烟气消白烟，但由于脱硫装置温度进出口烟气温度影响，所取热量有限，无法对烟气深度冷凝，脱硫系统节水量有限，且在冬季低温环境难以实现白烟消除；烟气冷凝再热直接加热法是先对脱硫尾气进行冷凝，回收部分烟气中水分，然后再对烟气进行加热升温，实现烟气消白还能回收部分水资源，但冷源受环境气候更替及锅炉运行负荷变化影响较大，无法实现全工况下烟气收水消白烟。

专利CN201810580242.0公布了一种烟气消白烟系统和方法，采用环境空气对脱硫出口烟气进行间接换热降温冷，完成初步升温的环境空气与脱硫塔入口烟气继续换热升温，将经过两段升温的环境空气与脱水后的冷凝烟气进行混风，实现尾气白烟消除，该方案的换热过程均在进出口烟道上进行，不仅投资运行费用较高、需要较大的占地面积，且混风量受环境空气湿度影响较大，难以控制。专利CN201710862586.6公布了一种高效取水消白烟协同脱除污染物装置及工作方法，通过在脱硫塔出口烟道上对湿烟气进行冷凝收水，并将入口烟气余热回收用于加热冷凝后烟气，实现脱硫尾气白烟控制，该方案采取的烟道冷凝工艺受烟道气速高影响，湿烟气温度下降幅度及水蒸气冷凝量较小，同时受制于进出口烟气温度影响，出口烟气升温幅度有限，难以实现冬季低温环境消白烟。专利CN201710451922.8公布了一种脱硫烟气超净除尘消白烟的装置和方法，采用环境空气冷却循环冷却液对烟气进行降温冷凝，回收水分冲洗除雾器，完成换热的热风与冷凝后烟气混风实现消除白烟，该方案在夏季时由于环境空气温度高，换热量有限，冷凝水量不足以冲洗除雾器，在冬季气候需要实现消白烟时冷凝量及冷凝水量较大，直接用于除雾器冲洗会导致湿法脱硫系统水平衡破坏，导致脱硫装置无法正常运行，而冷凝量小时则混风量不够，不能消除白烟。

因此，一种投资成本低、运行能耗低、可实现全工况湿法脱硫尾气收水消白烟系统及方法被提出。

发明内容